3D プリントのトラブルシューティング: 最も一般的な 15 の問題と解決策
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3D プリント技術により、プロトタイプを作成し、革新的に部品を製造できます。ただし、ソフトウェア、ハードウェア、マテリアル、デバイス設定にまたがって動作する複雑なシステムと同様に、印刷品質の低下や印刷の失敗を引き起こす問題が発生する可能性があります。 3D プリンティング ファンにとって、体系化されたトラブルシューティング スキルを学ぶことは重要です。そうすることで、テクノロジーから最大限のメリットを得ることができ、一貫して高品質のオブジェクトを印刷できます。トラブルシューティングは最初は難しそうに見えますが、論理的なスキルが身に付き、プリンターがどのように機能するかを理解するのに役立ち、問題を自分で解決する自信が高まります。
問題 1: 反り
反りとは何ですか?なぜ反りが起こるのでしょうか?
反りとは、3D プリントされたオブジェクトの角や端が上に曲がって変形することです。これは、各層が印刷されるときに、部品の一部の領域が他の領域よりも早く冷えて収縮するために発生します。締め付けムラやストレスの原因となります。大きな平らな表面積、鋭い角、およびプリント ベッドと接触する小さな接触点により、反りが悪化します。内部ストレスが大きくなりすぎる原因としては、ベッドの固着不良、プリント ベッドの温度が低すぎる、ノズルの高さが正しく設定されていない、冷却ファンがない、極端な室温などが挙げられます。
反りを防ぐ方法
ありがたいことに、簡単な調整で反りを実質的になくすことができます。
- 冷却ファンが均一な温度を維持できるようにします。
- 加熱されたプリント ベッドを使用し、より高い温度で実験してください。
- ベッドの接着力を最大限に高めるには、接着剤、ヘアスプレー、特殊接着剤などの他のビルド表面コーティングを試してください。
- 第 1 層を適切に潰すために、プリント ベッドのレベリングとノズルの高さを最適化します。
- 外側シェルの印刷速度を遅くして、レイヤーが均一に冷却されるまでの時間を確保します。
- 3D プリンター周囲のドラフトや温度変動を避けてください。 QiDi X-Max 3 のような高度な 3D プリンタも、 アクティブ チャンバー ヒーティングテクノロジーを使用し、安定した 65°C の内部温度を維持して部品の反りを防ぎます。
いくつかの調整を行うと、反りは問題にならなくなり、ユーザーはより大規模で野心的な印刷ジョブのロックを解除できるようになります。
問題 2: レイヤーのシフト
レイヤーシフトとは何ですか?なぜそれが起こるのですか?
レイヤーを正確に積み重ねることは 3D プリントの基本です。 レイヤーのシフトとは、レイヤーが水平方向にずれて、印刷の残りの部分と位置が合わなくなる位置調整の問題を指します。これにより、微妙な表面の問題から完全に崩壊したモデルに至るまで、あらゆるものが発生する可能性があります。
層の移動は階段状のパターンとして現れ、より高い垂直面で最も顕著に見られます。シフトは、印刷ノズルがすでに堆積されている材料に強くぶつかり、プログラムされた位置から層を弾き飛ばすときに発生します。振動が大きすぎると、プリンターのトラッキングが狂い、ずれが生じる可能性があります。
レイヤーシフトを防ぐ方法。
- プリンターの主要コンポーネントをしっかりと取り付けて強化します。
- 加速とジャーク制御を有効にして、方向をより緩やかに変更します。
- ステッピング モーター ドライバーの電流と送り速度の制限を校正します。
- ガイド レールまたはベルトに過度の緩みがないことを確認します。
- プリンタを振動の少ない環境の硬い面に置きます。
- つばなどの弾力性のある機能を追加して、安定性を高めます。
潜在的な振動源とプリンターの機構に注意を払うことで、ユーザーは厄介な層の移動を避けることができます。
問題 3: プリントがプリントベッドに貼りつかない
なぜベッドの接着力が重要なのでしょうか?
最初の層をプリントベッドにしっかりと貼り付けることが、3D プリントを成功させる鍵となります。最初の層は、次の層が印刷時にベッドにしっかりと貼り付くように、ベッドを完全にグリップする必要があります。ベッドの粘着性は、溶融したフィラメントがベッド表面に保持できるほど厚く粘着性があるかどうかに大きく依存します。
新しいレイヤーがしっかりとくっつかずに簡単に剥がれてしまうと、角が曲がったり、プリントが崩れたり、レイヤーが固まって乱雑になったりするなどの問題が発生します。第一層の粘着性が低いと、プリントが台無しになります。しかし、ベッドの接着力が優れているため、印刷の残りの部分がセットアップされ、層が適切に結合します。第一層の優れた粘着性を実現することで、背の高い信頼性の高い構造の印刷が容易になります。
プリントがベッドにくっつかないのはなぜですか?
- 第 1 層の接着力が低下する原因には次のようなものがあります。
- 清掃が不十分で、ほこり、グリース、または油が残っている。
- プリントベッドのレベリングとノズルの高さが不適切です。
- 床温度が低い、プラスチックの冷却が速すぎる。
- 選択したフィラメントのビルド サーフェスに互換性がありません。
- 初期レイヤーの高さの設定が高すぎます。
- 接着前の最初の層の印刷が速すぎます。
ベッドと層間接着を改善する方法
ユーザーは、次の主要な戦略を通じて、 ベッドと中間層の接着を改善できます。
- 印刷面をイソプロピルアルコールで徹底的に拭きます。
- 接着剤、テープ、ABS/アセトン スラリーなどの特殊な接着ソリューションを使用してください。
- レベリングを最適化して、最初の層を適切に潰すようにします。
- より良好な接合を得るために、温度と筐体の条件を調整します。
- 接点が溶けるまでの時間を確保するために、重要な印刷動作を遅くします。
- 押し出し幅を増やすなど、スライス設定を変更します。
適切なトラブルシューティングとプリンター、ソフトウェア、環境要因の調整により、ユーザーは 3D プリンティングの成功に必要な重要な接着力を確立できます。
問題 4: 糸引きまたはにじみ
糸引きとにじみとは何ですか？
糸引きは、印刷領域全体に突き出た厄介なプラスチックの破片や糸として現れます。細い弦が垂れ下がると、細かい部分や張り出しが損なわれる可能性があります。ひどい場合には、蓄積により詰まりが発生したり、ノズルが完全に詰まったりします。傷ついた外観を超えて、文字列もにじみ出ることを示唆しています。にじみとは、漏れて意図しない押し出し物が、本来あるべきではない場所に堆積することを指します。過剰なプラスチックは膨らみ、ニキビ、隆起の原因となり、特に目に見える表面に悪影響を及ぼします。糸引きとにじみはどちらも同様の根本原因から発生します。
なぜそれらが起こるのか
糸引きやにじみを引き起こす主な要因は次のとおりです。
- 高温によりフィラメントの粘度と流動性が増加します。
- 収縮設定が不十分では、にじみを完全に防ぐことができません。
- ゆっくりとした移動により、溶融した材料がノズルから滴り落ちます。
- フィラメントが濡れているため、加熱すると泡やスピットボールが発生します。
糸引きやにじみを防ぐ方法
- ノズル温度は低くなりますが、フィラメントのガイドライン内にとどまります。
- にじみを防ぐために、収縮長さを長くしてください。
- セクション間の印刷以外の移動を加速します。
- 湿ったフィラメントを乾燥させ、保管上の注意を払ってください。
- アップグレードされたエクストルーダー機構または滲み防止ノズルに切り替えてください。
適切に調整された設定とフィラメントの準備に細心の注意を払うことで、弦を張ることが完璧な仕上げを妨げることはなくなります。
問題 5: 過剰な押し出し
過剰押し出しとは何ですか?
過剰なはみ出しを早期に検出して解決することは、正確な寸法、魅力的な外観品質、および機能的パフォーマンスを必要とするプリントにとって非常に重要です。
プログラムされたツールパスに対して過剰な材料出力の症状には次のものがあります。
- プリントの寸法が設計より大きくなります。
- 模型から不均一に盛り上がった外壁。
- レイヤーがきれいに積み重ねられなくなり、垂直方向の曲線の形が崩れます。
- 余分なフィラメントがランダムに堆積し、ザラザラした質感が得られます。
なぜそれが起こるのか
押し出しが多すぎると、次のようなキャリブレーションの問題が発生する傾向があります。
- ノズル径が実際より小さく誤って設定されました。
- スライサーに入力されたフィラメント直径が間違っています。
- フィラメントの公差が緩いため、直径が不均一になる可能性があります。
- 押出機のステッピング モーターのステップ/mm の不一致。
- 乗数または流量の設定が誤って高すぎます。
過剰な押し出しを防ぐ方法
過剰な押し出しを修正するには:
- 実際のノズル/フィラメントのサイズを慎重に校正および測定します。
- それに応じてスライス設定を構成します。
- 押出機のステッピング モーターのステップ/mm をテストします。
- 押し出し乗数を徐々に減らしてみてください。
- ドライブギアの滑りや磨耗を監視します。
ソフトウェアとハードウェアのキャリブレーションに常に注意を払うことで、問題となる過剰な押し出しを最小限に抑えることができます。
問題 6: 押し出し不足
アンダーエクストルージョンとは何ですか?
押し出し不足とは、印刷ファイルの指示に比べて不適切な材料がノズルから流出することです。これにより、プリントが劣化し、隙間があり、表面が多孔質になり、仕上がりが醜い、弱いプリントが生成されます。過度の押し出し不足は印刷障害を引き起こす可能性があります。
なぜそれが起こるのか
押出不足は一般的に次のことに関連しています。
- フィラメントの流れを部分的にブロックする障害物。
- 押出機の駆動ギアの滑りや磨耗。
- 長時間の印刷中にステッパードライバーが過熱する。
- ノズルの加熱が不十分でフィラメントを完全に溶かすことができません。
- 最大体積流量能力を超える速度。
押し出し不足を防ぐ方法:
- ノズルの詰まりや障害物を取り除きます。
- 押出機ステッパーの冷却とトルクを改善します。
- テンショナーによるドライブギアのグリップ力を最大化。
- 温度をフィラメントの限界に近づけます。
- 体積の大きいセクションの印刷速度を低下させます。
体積の生産制限と不適切な流量の兆候に常に注意を払うことで、押出不足を迅速に解決できます。
問題 7: 印刷解像度が低い
印刷解像度とは何ですか?
印刷解像度とは、3D プリンターが生成できる識別可能な最小の詳細を指します。ノズルのサイズ、印刷速度、その他の設定に基づいて、形状や特徴がどの程度明確に表現されるかが決まります。解像度が低いと、分厚く不鮮明な結果が得られます。
解像度の低下はなぜ起こるのでしょうか?
印刷の品質と詳細を低下させる問題には次のようなものがあります。
- ノズル径が大きいため、細いトレースを作成することができません。
- 全体的な印刷速度が高いと、精度が低下します。
- 過剰な振動が動作システムに干渉します。
- プリンターの機構が緩い、またはずさんである。
- 充填物の重なりが弱く、立体的な形状を形成できません。
- ソフトウェア設定により解像度が制限されます。
印刷解像度の低下を防ぐ方法:
- 適度な速度が可能な最小のノズルを使用してください。
- ファームウェアの加速制御を最適化します。
- 傾きを許容してハードウェア コンポーネントを締めます。
- プリンターを環境振動から隔離します。
- インフィルのオーバーラップ率などのスライサー設定を調整します。
- 最大解像度の詳細を得るには、遅い速度を受け入れます。
キャリブレーション済みのハードウェアを補完するソフトウェアのチューニングにより、印刷解像度の大幅な向上が可能です。
問題 8: ノズル詰まり
ノズル詰まりとは何ですか?
ノズル詰まりとは、押出機からホットエンド ノズルまでのフィラメント経路をブロックする障害物を指します。これにより、印刷中に材料が適切に押し出されなくなり、ノズルが損傷する可能性があります。紙詰まりが発生すると、印刷ジョブが即座に停止します。
ノズル詰まりはなぜ起こるのですか?
一般的なトリガーには次のものがあります。
- フィラメント状の不純物または破片内の汚染物質。
- ホットエンドにはふさわしくない、柔らかい素材やエキゾチックな素材を試みています。
- 吸湿によるフィラメントの劣化。
- 熱クリープによりフィラメントが早期に溶けます。
- 過度の温度によりフィラメントが破損します。
ノズル詰まりを防ぐ方法
- 簡単に掃除できるように交換可能なスロートを取り付けます。
- 高品質のフィラメントと最適な保管場所を使用してください。
- 扱いにくいプラスチック用の全金属製ホットエンドにアップグレードしてください。
- ノズルの冷却とヒートシンクを維持します。
- 温度テストを印刷して、理想的な範囲を特定します。
慎重に素材を選択し、印刷中に注意力と応答性を維持することで、紙詰まりを最小限に抑えます。
問題 9: 背の高いプリントのひび割れ
背の高い 3D プリントの亀裂とは何ですか?
3D プリントの高さが大きくなると、積層された層が増えることによる影響で、内部応力により薄いパーツに文字通り亀裂が入ったり、割れたりする可能性があります。高さ約 6 インチを超えるプリントは、特に素材の選択が不十分な場合、ひび割れが発生しやすくなります。
中心的な原因は、不均一な冷却とプリント ベッドからの高い位置での熱放散の制限による層間の収縮による過剰な残留応力です。不適切な温度や通風によって層間の結合が弱くなると、層がくっつかずに分離しやすくなります。
背の高いプリントのひび割れを防ぐ方法
背の高いパーツの印刷の整合性を高めるには:
- 問題のあるオーバーハングを最小限に抑えるためにモデルの方向を戦略的に調整します。
- デザインを変更して、より広いベースとより頑丈な壁を組み込みます。
- より高いノズルとベッドの入力温度を試してください。
- 層の接着が良好なことで知られる ABS などの素材を検討してください。
- ベッドとレイヤーには必ず互換性のある接着方法を使用してください。
- 冷却ファンを有効にしますが、ファンを下部セクションに向けることは避けてください。
賢い素材選択とスライサー調整により、高くそびえるプリントでも優れた垂直強度を発揮します。
問題 10: レイヤーが欠落している
レイヤーが失われるのはなぜですか?
散発的な層ギャップの一般的な原因は次のとおりです。
- ノズルの詰まりまたは詰まりにより、押出が断続的に停止します。
- フィラメントが磨耗したり滑ったりしてフィードが失敗する。
- プリント ヘッドの衝突または衝突により、プリント ヘッドの動きが妨げられます。
- ステッピング モーターのエラーまたは電気的な問題により動作が一時停止されます。
- スライスまたはプリンタ命令コード中にソフトウェアの不具合が発生する。
- プリントヘッドの経路を塞いでいる破片、ほこり、または緩んだ部品。
欠落しているレイヤーのトラブルシューティング方法
- ノズルの詰まりを注意深く確認し、ゴミを取り除きます。
- フィラメントの経路と押出機のギアに問題がないか調べてください。
- ベルト/チェーンを締めて、プリンターがスムーズに動くことを確認します。
- 電気的な問題がある場合は、故障したステッピング モーターをテストして交換します。
- 必要に応じて、別のスライサー ソフトウェアを使用してモデルを再スライスします。
- レール、ベルト、ホイールなどを含むプリンターを徹底的に清掃します。
プリンターのハードウェア、電子機器、およびソフトウェアの要因を系統的にレビューすることで、不可解な層欠落問題の根本原因を特定して修正できます。
問題 11: 印刷が速すぎる
印刷速度が速すぎるとどうなりますか?
時間を節約するには速度が速い方が良いように思えますが、速すぎると品質が低下します。一般的な問題には次のようなものがあります。
- ディテールが失われ、角が途切れ途切れになります。
- 印刷セクション間の糸引きやにじみが多くなります。
- 押し出し不足による隙間。
- 急冷による反りのリスクが高くなります。
- 層間の結合が弱い。
- 衝突によるレイヤーの移動またはノックオーバー。
最適な印刷速度を見つけるにはどうすればよいですか?
理想的なペースバランスは次のとおりです。
- 必要な部品の詳細と解像度。
- 機械的完全性の要件。
- 印刷時間の目標。
- プリンターのハードウェア速度制限。
- フィラメントの特性と動作。
品質と速度のトレードオフ
印刷を急いで行うと、最終的に失敗した場合に時間と材料を無駄にする危険があります。しかし、速度が遅すぎると時間の無駄になります。練習すれば、次のことができるようになります。
- プリンターの最大流量を計算します。
- アクセラレータ設定を調整します。
- より高速な充填アプローチをテストします。
- ダイヤルイン冷却。
- 外周、充填などの速度を個別に制御します。
データに基づいて情報に基づいて速度調整を行うことで、品質を犠牲にすることなく効率を確保できます。
問題 12: フィラメントの品質の問題
フィラメントが重要な理由
3D プリンターの信頼性と精度は、プリンターに供給されるフィラメントによってのみ決まります。しかし、評判の良いサプライヤーの間でもばらつきは存在します。不適切なフィラメントを検出して対応することで、将来の頭痛を防ぎます。
低品質のフィラメントを特定するにはどうすればよいですか?
フィラメント不良の兆候には次のようなものがあります。
- 色むらや表面欠陥が多い。
- 直径がラベルの仕様から過度に逸脱している。
- 溶け残りや黒い斑点などの目に見える汚れ。
- 印刷中のひどい糸引き動作。
- 目に見えない汚染物質による真鍮ノズルの腐食。
評判の良いベンダーは、+/- 0.02 mm 未満の直径公差を開示しています。正確な直径は体積流量にとって非常に重要です。
フィラメントの保存方法
湿気は ABS、 ナイロン、PETG などの吸湿性素材に容易に浸透し、その結果、ポップな押し出しや蒸気の形成が発生します。ベスト プラクティスには次のものが含まれます。
- 密閉されたドライボックスまたは乾燥剤システムを使用してください。 QIDI フィラメント ドライヤー ボックスのような高品質の選択肢は、長期にわたる完全性の維持に優れています。
- 開封後すぐにスプールを真空シールします。
- 湿気への曝露が疑われる場合は、フィラメントをオーブンで乾燥させます。
- フィラメントの在庫は慎重に調達、取り扱い、管理してください。
クリックして3D プリンターのフィラメントの保管方法をご覧ください。
問題 13: プリント ヘッドがベッドから外れている
プリントヘッドがベッドから外れてしまうのはなぜですか?
一般的な原因には次のようなものがあります。
- ベッドのトラミングやレベリングが不適切なため、傾きが生じます。
- 入力された Z オフセット値が高すぎるか低すぎます。
- 歪んだプリントベッド全体の補償されていない分散。
- 古いプリンタのファームウェアにオフセット データがありません。
- リミットスイッチの故障が早期に作動します。
プリントヘッドの抜けを防ぐ方法
- ベッドレベリング校正ルーチンを系統的に実行します。
- 最初のレイヤーを注意深く観察しながら、Z オフセット値を徐々に調整します。
- ベッドが不均一な場合は、メッシュベッドのレベリング補正を使用してください。
- ファームウェアを更新し、すべてのプリンターのオフセットを再確認します。
- エンドストップとスイッチが正しい位置にあるかどうかを検査します。
プリントの最初の重要な瞬間に注意力と反応を維持することで、押し出しを必要な場所に正しくリダイレクトすることができます。
問題 14: 押し出しが印刷途中で停止する
押し出しが印刷途中で停止するのはなぜですか?
押し出しの損失につながる一般的な要因は次のとおりです。
- ノズルの詰まりやヒートクリープによりフィラメント詰まりが発生します。
- エクストルーダーのフィラメントパスがどこかに物理的に引っ掛かっています。
- 押出機のギアがフィラメントを剥がしているか、フィラメントを掴んでいません。
- 押出機のギアが小さな物体によってロックされてしまう。
- ステッピングモーターの故障や配線のショートなどの電気的な問題。
印刷途中の押し出し損失のトラブルシューティング方法
- フローが停止したら、すぐに印刷ジョブを停止します。
- フィラメントの流れを妨げる障害物や詰まりがないか確認してください。
- 押出機のギアと経路を調べて、研削やスキップの兆候がないか確認します。
- 電子機器が損傷なくしっかりと接続されていることを確認してください。
- ひどく剥げたり損傷したりした場合は、エクストルーダーの駆動ギアを交換してください。
根本的な原因を迅速に特定することで、適切な修正を行い、損失を最小限に抑えて印刷を再開できます。
エクストルーダーにフィラメントが詰まった場合のエクストルーダーの詰まりの修復方法
ステップ 1: エクストルーダーを取り外す
- フロントカバーを取り外します
- ネジを外す
- ホットエンドを取り外します
- フィラメントを切り取ってからネジを取り外します
- エクストルーダーを取り外します
ステップ 2: エクストルーダーをクリーンアップする
- ネジを外す
- カバーを取り外します
- プーリーを取り外します
- ハサミを使って詰まりを取り除きます
ステップ 3: エクストルーダーを設置する
- プーリーを取り付けます
- カバーを取り付ける
- ネジを取り付ける
- 押出機を設置する
- ホットエンドを取り付けてからネジを取り付けます
- 表紙を付けます
問題 15: 乱雑な最初のレイヤー
最初のレイヤーが汚くなるのはなぜですか?
一般的な第 1 層の問題は、次のような問題から発生します。
- ベッドのレベリングとノズルの高さが不十分です。
- ほこり、油、残りのプラスチックによるベッドの汚染。
- 予熱時間またはベッド温度が不十分です。
- 印刷速度または押し出し幅が最適化されていない。
- フィラメントの不一致または予期しない粘度。
- 冷却に影響を与える隙間風や温度変動。
きれいな最初のレイヤーを取得する方法
- 「ペーパー法」で再水平し、Z オフセットを徐々に調整します。
- ベッドをイソプロピルアルコールで徹底的に拭きます。
- 印刷前のウォームアップ予熱時間を長くしてください。
- 初層速度を遅くし、流量を最適化します。
- 最初のレイヤーを高温または低温にダイヤルしてみてください。
- プラスチックを早期に冷却する可能性がある隙間風をブロックします。
最初のレイヤーに特に注意を払うことで、その後の印刷ジョブが成功するように設定されます。
トラブルシューティングを通じて改善を続ける
問題を経験することは、初心者を落胆させるのではなく、学習の動機を与える必要があります。失敗したプリントは能力を伸ばす機会となります。プリンター設定のテストと微調整を継続的に行うことで、さまざまなフィラメント素材に最適な配合が明らかになります。この自己完結性により、これまで不可能だと思われていた複雑な形状を印刷できるようになります。この旅は挫折に直面しますが、カスタム印刷されたパーツを手にすることで、努力が報われます。専門家も皆、初心者からスタートしたことを忘れないでください。忍耐強く粘り強く問題を解決すれば、初心者でも専門知識を得ることができます。技術を向上させ続け、印刷を続けてください。さらに、 ここをクリックすると、3D プリントのトラブルシューティング ビデオをさらに見ることができます。